一八九九年出生於香川縣小豆郡（現在的小豆島町），本名為岩井榮。年幼時父親破產，經濟陷入困難，壺井榮一邊負擔家計，同時憑第一名的成績，自小學、中學畢業。

一九二五年，壺井榮前往東京，與詩人壺井繁治結婚。在丈夫的交友影響下，她結識許多文學家友人如林芙美子、宮本百合子、佐多稻子，受到周遭文士的薰陶，開始執筆寫作。一九二八年，壺井榮投稿自傳散文〈普羅文人之妻日記〉至《婦女界》雜誌徵文比賽，獲得入選。在這之後，她也「壺井豐子」的名義在雜誌發表小說，但並未正式以作家身分出道。直到一九三六年，佐多稻子推薦她讀坪田讓治的《風中的孩子》，並建議她為孩子撰寫兒童文學，才令壺井榮決心寫作。她於一九三八年正式以作家身分發表第一篇小說作品〈蘿蔔的葉子〉，在宮本百合子的力薦下，原本預定刊登於《文藝春秋》雜誌，後來刊載於隔年發行的《文藝》雜誌。一九四一年，短篇小說集《曆》獲得第四屆新潮社文藝獎；一九五二年，《坡道》、《沒有母親的孩子與沒有孩子的母親》獲得第二屆藝術選獎文部科學大臣獎；一九五五年，短篇小說〈風〉獲得第七屆女流文學獎。

壺井榮的作品也多次改編為電影、電視劇。《沒有母親的孩子與沒有孩子的母親》改編為電影；《明天的風》改編為電視連續劇，由日本放送協會播出。反戰名作《二十四隻瞳》更九度改編為影劇作品，其中以一九五四年木下惠介導演改編的電影最廣為人知，並奉為日本影史上最偉大的電影之一，是長存於日本人民心中的經典。

一九六七年六月二十三日，壺井榮因氣喘發作逝世，享年六十八歲。在她去世後，香川縣政府於一九七二年設立壺井榮文學獎，鼓勵後起的兒童文學創作者，也為紀念這位傑出的作家。